《波动和光学》第四章 光的衍射

第四章光的衍射

第四章 光的衍射

§1衍射现象、惠更斯一菲涅耳原 iE 一.光的衍射 1.现象 衍射屏观察屏 衍射屏 观察屏 L s 2 S ≥10-3a 2.定义:光在传播过程中能绕过障碍物的边缘 而偏离直线传播的现象

1.现象: * S 衍射屏 观察屏 a    10 - 3 a 2.定义: 光在传播过程中能绕过障碍物的边缘 而偏离直线传播的现象。  * S 衍射屏 观察屏 L L 一. 光的衍射

惠更斯—潍耳原 n 波传到的任何一点都 dS F dE(p) Q P 是子波的波源,各子波在空 间某点的相干叠加,就决定 S(波前) 了该点波的强度。 设初相为零 §2单缝的夫琅禾费行射、半波带 观察屏 装置 缝平面透镜L S:单色光源 透镜L B 6:衍射角 a AB=a(缝宽)

· · p dE(p) r Q dS S(波前) 设初相为零 n  波传到的任何一点都 是子波的波源，各子波在空 间某点的相干叠加，就决定 了该点波的强度。 * S f f  a   透镜L 透镜L ·p A B 缝平面 观察屏 0 δ AB  a (缝宽) S: 单色光源  : 衍射角 二. 惠更斯——菲涅耳原 理 一. 装 置

半波带法 B A→B→P光程差 asn 6 6=0,δ=0一中央明纹(中心 当nsin=元 时,可将缝分为两个 B 2 一= 半波带 半波带 半波带 2 波带 /2 两个“半波带”上发的光在P处干涉相消形成暗纹

  a sin   0，  0 —中央明纹(中心)  当 时，可将缝分为两个 “半波带” a sin     A→P和B→P的光程差: 半波带 半波带 1 2 1′ 2′ 两个“半波带”上发的光在P处干涉相消形成暗纹。 a θ 1′ B 2 A 半波带 半波带 1 2′ λ/2 a θ  B A 二.半波带法

般情况 在P点形成明、暗调条纹,取决于狭缝 处分出波带的奇偶性。 6= a sin e=±kA,k=1,2,3 暗纹(偶数个半波带) δ=asin6=士(2k+1)。,k=1,2,3 —明纹(奇数个半波带) 8= a sin e=0——中央明纹(中心)

  a sin  k，k  1,2,3… ——暗纹（偶数个半波带） ， 1,2,3… 2  a sin  (2k  1) k     ——明纹(奇数个半波带)   a sin  0 ——中央明纹(中心) 一般情况 在P点形成明、暗调条纹，取决于狭缝 处分出波带的奇偶性